Устройство для спасения человека при падении Советский патент 1993 года по МПК B64B1/58 A63B29/00 

Изобретение относится к аэростатной технике и может быть использовано при спасении альпинистов, пожарных, верхолазов-монтажников при аварийном падении.

Целью изобретения является повыше- 5 ние надежносим функционирования устройства за счет автоматизации подачи сжатого газа в емкости.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для спасения человека при паде- 10 нии; на фиг. 2 - диаграмма изменения ускорения при движении человека, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит измеритель0 ускорения 1, включающий в себя три или 15 более датчиков -ускорения 2, оси ксторых расположены, например, ортогонально. Датчики соединены со входами суммирующего усилителя 3. выход которого соединен с элементом сравнения 1, к друго- 20 му входу элемента сравнения подключен генератор опорного сигналза 5. Элемент сравнения соединен с генератором тактовых импульсов 6, счетчиком тактовых импульсов 7 и элементом начальной установки 25 8. Генератор б и счетчик 7 составляют линию 9 задержки команды на открытие клапана 10. Элемент начальной установки 3 соединён со счетчиком.7. Счетчик тактовых им- .пульсов 7 и элемент начальной установки 8 30 соединен с элементом управления 11 исполнительного механизма (привода) клапана 10, через который трубопроводами соединены баллон 12 со сжатым газом и эластичные емкости 13.35

На фиг.2 представлена диаграмма, по- ясняющая работу устройства. Здесь в координатах ускорение (д) - время (г) проиллюстрированы три возможных режима работы устройства (на диаграмме режи- 40 мы обозначены римскими цифрами I, II и III).

Режим I соответствует нормальной рабочей деятельности человека, в которой отсутствует безопорное состояние - это хотьба, наклоны, приседания и т.д. Сигнал 45 Ug от измерителя ускорения силы тяжести колеблется около значения, соответствующего нормальному ускорению силы земного притяжения дн и не понижается до значения, соответствующего дкр.

Режим II соответствует кратковременному безопорному состоянию человека, например, случаю, когда человек спрыгиват с возвышения или перепрыгивает через яму. Начало такого режима отмечено на фиг.2 55 точкой А. Отсюда происходит резкое снижение ускорения и, соответственно, сигнала от измерителя ускорения движения человека. Выходной сигнал с измерителя ускорения Ug поступающий на элемент 4,

сравнивается с опорным сигналом UgKp от генератора опорного сигнала 5. При этом сигнал UgKp может предварительно регулироваться по амплитуде, в соответствии с критическим значением ускорения. При снижении Ug до UgKp (момент п на фиг.2) элемент сравнения вырабатывает сигнал управления, который запускает генератор тактовых импульсов б и счетчик тактовых импульсов 7. Генератор 6 работает только в течение времени, когда Ug Si UgKp. При этом условии счетчик тактовых импульсов по истечении заранее определенного, регулируемого времени ткр (см. фиг. 2) может подавать сигнал запуска на элемент управления 11 исполнительного механизма клапана 10. Однако, если опорное состояние у человека наступает через время, меньшее, чем. гкр (Ug становится больше, чем UgKp в точке та), то генератор тактовых импульсов 6 останавливается и сигнал запуска на открытие клапана счетчиком 7 не подается. При этом вся система с помощью элемента начальной установки возвращается в исходное положение ожидания.

Режим III соответствует длительному безопорному состоянию и реализуется, при спасении человека. Если в течение времени ткр сигнал Ug остается меньше UgKp, то через время Ткр сигналом со счетчика тактовых им- пульсов устройством управления 11 запускается исполнительный механизм клапана 10. При этом заполняются газом эластичные емкости 13.

Таким образом, клапан подает сжатый газ из баллона в эластичные емкости только в том случае, если ускорение движения человека не превышает определенного значения дкр в течение заданного времени Ткр.

Значение ткр определено исходя из значения предельно допустимой высоты спрыгивания человека Нкр. Значениедкр определяется расчетно-экспериментальным методом.

Следует ответить, что в зависимости от роста человека и расстояния от измерителя вектора до центра масс значение дкр может изменяться, поэтому его необходимо рассчитывать в каждом случае применения уст- ройства. . .

Формула изобретения

Устройство для спасения человека при падении, содержащее баллон со сжатым газом легче воздуха, например с гелием, эластичные емкости и клапан для подачи газа из баллона в эластичные емкости, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет автоматизации подачи газа, устройство снабжено блоком автома51804410 6

у

тического открытия клапана, включающим ния, соединенный через линию задержки привод клапана, измеритель ускорения, команды на открытие клапана с приводом элемент сравнения, содержащий регулятор клапана, установки критического значения ускоре

Изобретение относится к аэростатной технике и может быть использовано при спасении альпинистов, пожарных, верхолазов-монтажников при падении с большой высоты. Целью изобретения является повышение надежности функционирования устройства за счет автоматизации подачи газа. Устройство содержит баллон 12 со сжатым газом легче воздуха, эластичные емкости 13, клапан 10 для подачи газа из баллона 12 в емкости ИЗ и блок автоматического открытия клапана, включающий привод 11 клапана, измеритель ускорения 1, элемент сравнения 4, соединенный через линию 9 задержки команды на открытие клапана 10 с приводом 11 клапана 10. 2 ил. ел с

фиг. Z